Site Loader
Прецизионный резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Прецизионный резистор

Cтраница 1


Прецизионные резисторы применяют в наиболее ответственных цепях радиоэлектронной аппаратуры, где требуется высокая точность и стабильность параметров.  [2]

Прецизионные резисторы УЛИ могут эксплуатироваться при значительных вибрациях и нагрузках.  [3]

Для прецизионных резисторов ( потенциометров), работающих в следящих системах-характерны низкие контактные давления и соответственно малые моменты трения. Их износоустойчивость достигает 106 — ГОТ циклов, но при этом вибрационная и ударная стойкость ниже, чек резисторов общего назначения. Под-строечнне резисторы обычно используются для разовых регулировок, поэтому их высокая износоустойчивость не требуется.  [4]

Погрешности прецизионных резисторов сведены до тысячных долей процента, а у резисторов общего назначения могут достигать нескольких процентов.  [5]

Uo прецизионных резисторов Ra, RK и коэффициента усиления Кс может быть почти полностью устранена в процессе калибровки прибора.  [7]

Так как прецизионные резисторы имеют обычно бифилярную обмотку, то значения остаточных индуктивностей в них невелики.  [8]

Кроме использования прецизионных резисторов, оптимальной схемы делителя и стабильного источника питания, — точность ПКН может быть повышена за счет структурного совершенствования схемы. Перед приемом преобразуемого кода сдвигающий регистр, выполненный по кольцевой схеме, разрывом цепи освобождается от кодовых сигналов. После приема кода цепь циркуляции замыкается, и зафиксированный в регистре код непрерывно перезаписывается в ячейках регистра. Соответственно каждая единица кода проходит последовательно все разряды делителя. За счет усреднения выходного напряжения для всех состояний времени на усредняющем устройстве — операционном усилителе удается исключить влияние погрешностей декодирующих сопротивлений на точность преобразования.  [9]

К группе прецизионных резисторов относятся резисторы повышенной точности ( 0 05 — 3 %) и стабильности ( ТКС 10 — 4 1 / град): с номинальными значениями величин сопротивления 1 Ом — f — 5 1 МОм, рабочими напряжениями не более сотен вольт, диапазоном номинальных мощностей рассеивания 0 05 — 2 Вт и частотным диапазоном до единиц мегагерц. Изменение величины сопротивления к концу срока службы, характеризующее старение резистора, составляет единицы процентов. Резисторы прецизионной группы применяют в точной измерительной аппаратуре и ответственных цепях аппаратуры специального назначения. Часто их используют как элементы магазинов сопротивлений, в цепях делителей и шунтов повышенной точности, а также в качестве различных нагрузок схем.  [10]

Какие типы прецизионных резисторов выпускает наша промышленность. Почему предпочтение отдается проволочным прецизионным резисторам.  [11]

На корпус пленочных прецизионных резисторов нанесен четырехзначный цифровой код в отличие от обычной цветовой разметки. Три первые цифры определяют величину сопротивления, а последняя — число нулей, то есть множитель. Например, код 1693 соответствует сопротивлению 169 кОм, а код 1000 — 100 Ом. Отметим, что Цветовые полоски играют такую же роль, но в цветовом коде участвуют только три ЦИфры. Для многих типов конденсаторов принята такая же цифровая

Прецизионный фольговый резистор — Журнал «Вестник электроники»

Точнее и надежнее не бывает

folgovyy_rezistor

Как свидетельствуют материалы исследования Информационно-аналитического центра современной электроники [1], в общем объеме российского рынка электронных компонентов доля пассивных компонентов достигает 8%. По сравнению с 46% для полупроводниковых компонентов, вроде бы это не очень много. Но усредненная характеристика стоимостных показателей между первыми и вторыми такова, что в количественном соотношении доля пассивных элементов в радиоэлектронном средстве несравнимо больше, чем активных. Ведь пассивные элементы служат «обвязкой» последних. Инженер, разрабатывая радиоэлектронное средство, путем выбора типа и параметров пассивных элементов устанавливает требуемый электрический режим активных компонентов. И при этом решает главную задачу надежности: в результате такого выбора устройство с заданной вероятностью должно безотказно функционировать в самых жестких условиях эксплуатации. Учитывая, что бóльшая половина пассивных компонентов —

резисторы, становится очевидным их огромное влияние на успешное выполнение спроектированным устройством своего целевого предназначения. Как говорится, мал золотник, да дорог.

Казалось бы, поскольку в электронике и радиотехнике резистор — самый «древний» элемент, с его стороны не приходится ожидать каких-либо непредвиденных обстоятельств, препятствующих успешному проектированию электронных средств. Зачастую так и происходит, когда условия эксплуатации не сильно отличаются от привычных бытовых и промышленных. Тогда обнаруженное на производстве при входном контроле отклонение электрического сопротивления резистора от номинального значения в 5. и даже 10% вполне допустимо, и если внезапных внутренних обрывов в резисторах не происходит, а в процессе старения изменение номинала не превышает нескольких процентов, то спроектированное изделие годами работает исправно.

Совершенно другой подход требуется при проектировании метрологических приборов, когда требуется близкая к абсолютной точность результатов измерений, или в разработке радиоэлектронных средств, функционирующих в аномальных внешних условиях, будь то активная химическая среда, температура, измеряемая сотнями градусов жары или холода, сверхвысокое давление или почти абсолютный вакуум — как в космосе, где обычными оказываются также длительные многократные весовые перегрузки. В таких случаях конструктору никак не обойтись без особо стабильных и прецизионных фольговых резисторов, о которых пойдет речь в статье.

Изобретение, рожденное упорным трудом

Еще с 1816 г. в науке было известно явление фотоупругости (фотостресса), связанное с возникновением оптической анизотропии в прозрачных твердых телах под действием механических напряжений. Данное явление позволяло оценить силу механического воздействия путем измерения смещения оптического луча на выходе тестируемого оптически прозрачного твердого тела. В связи с развитием сверхзвуковой авиации и космических летательных аппаратов в 50–х годах прошлого столетия актуальной стала задача измерения перегрузок, или, другими словами, разработки тензодатчиков. Одним из первых свой научный интерес к данной проблеме проявил двадцатидвухлетний ученый Феликс Зандман (Felix Zandman), окончивший в 1949 г. университет Нанси (Франция) по специальности «физика и техника». Жажда к знаниям и успехи в обучении были столь значительными, что ему по окончании университета было присвоено почетное звание «Студент века».

Следующий жизненный этап даровитого ученого связан с докторантурой в знаменитом университете Сорбонны, где Ф. Зандман исследовал влияние механического давления на электрическое сопротивление проводника с током. Научное предположение о возможности оценки механического стресса, воздействующего на проводник с током, путем измерения его электрического сопротивления, после длительных и упорных экспериментов воплотилось в новый метод и уникальную технологию, составивших основу докторской диссертации. После ее успешной защиты последовали годы преподавания во французской Академии аэронавтики и научно-практической деятельности в авиационной промышленности Франции.

В 1956 г. д-р Зандман получил предложение от компании Budd переехать в США и занять должность директора департамента научных исследований и разработок. Развивая свою методику измерения деформаций, ученый пришел

к идее создания сверхпрецизионного тонкопленочного резистора, прототипа нынешнего фольгового резистора. Однако руководство компании отклонило предложенную бизнес–идею, посчитав ее бесперспективной. И тут надо отдать должное предвидению и уверенности изобретателя в полезности своего «детища» — в 1962 г. для производства фольговых резисторов Ф. Зандман создал собственную фирму, назвав ее Vishay (в соответствии с именем литовского городка, где родилась и жила бабушка, воспитавшая будущего ученого-изобретателя).

Можно только гадать, что именно — точный технический анализ, оригинальное сочетание старых и новых конструктивов в производстве изобретенного резистивного элемента или простое везение — помогло создать продукт, стремительно ворвавшийся на рынок резисторов, но дела у новоявленного бизнесмена с докторским званием пошли чрезвычайно успешно. В те годы привычные всем конструкторам резисторы оформлялись в цилиндрическом корпусе. Новая технология предполагала совмещение токопроводящего слоя с керамическим основанием — пластинкой квадратной или прямоугольной формы. Соответственно, потребовался корпус резистора, в качестве которого превосходно подошел аналогичный от малогабаритного слюдяного конденсатора, производимый в больших количествах на стандартном оборудовании. Причем рассеиваемая резистором мощность 0,33 Вт дополнила сложившийся к тому времени ряд стандартных значений 0,125, 0,25 и 0,5 Вт, что также возымело эффект новизны. Главное же достоинство фольговых резисторов, благодаря которому начали поступать миллионные заказы от военной промышленности, — это невиданные доселе прецизионность и стабильность резисторов даже в самых жестких условиях эксплуатации. Дела у новой фирмы пошли настолько успешно, что всего лишь через два года, в 1964 г., лицензию на производство запатентованных резисторов нового типа начали раскупать другие зарубежные производители, в том числе и в России (в 1973 г.).

Несмотря на безвременную кончину доктора Ф. Зандмана в июне 2011 г., фирма Vishay Intertechnology, Inc. продолжает оставаться безусловным лидером в производстве и реализации прецизионных резисторов, занимая примерно треть мирового рынка: в Азии и Европе по 37%, в Америке — 26%. Помимо резисторов в сферу интересов компании в настоящее время входят также конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники и другие компоненты, что стало возможным благодаря активно проводимой руководством политике поглощения смежных подразделений всемирно известных фирм — Temic (Telefunken), Infineon, General Semiconductor и др. Однако несомненно, что основным продуктом, продвигаемым на мировом рынке фирмой Vishay, останутся сверхпрецизионные фольговые резисторы, превосходящие по своим параметрам другие типы резисторов. Рассмотрим истоки и причины такого превосходства.

Все познается в сравнении

Последние десятилетия развития электронной промышленности убедительно свидетельствуют о неуклонном стремлении к миниатюризации производимых устройств и приборов различного назначения. В связи с этим постоянно повышаются требования как к параметрам используемых компонентов, так и к их надежности, определяющей работоспособность устройства в целом. Оправданной, с точки зрения автоматизации производства, оказалась «чипизация» элементов, и среди них в первую очередь — резисторов, являющихся основными «строительными блоками» для многих схем. Их положительным свойством является экономное расходование полезной площади на печатной плате проектируемого устройства и отличная приспособляемость к автоматизированному сборочному процессу. При возможности использования разнотипных резисторов следует учитывать, что общая надежность устройства будет определяться наиболее слабым звеном, следовательно, конструктору необходимо осознанно подходить к выбору элементов, анализируя их основные и вспомогательные параметры.

В таблице 1. представлена сравнительная характеристика наиболее распространенных прецизионных резисторов [2]. Очевидно, что проволочные резисторы, присутствующие в таблице, не могут быть исполнены в виде чипов, поскольку для их изготовления требуется намотка резистивного провода на керамическую (пластиковую) шпульку. Тем не менее такие прецизионные резисторы применяют на печатных платах с монтажом в отверстиях. Выбирая диаметр и материал провода, конструктор обеспечивает требуемое значение электрического сопротивления резистора и его первоначальные параметры. У этих резисторов, по сравнению с тонко- и толстопленочными, самый низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС), характеризующий относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1. °С. За рубежом в качестве единицы измерения данного параметра для прецизионных резисторов используют миллионные доли относительного изменения сопротивления резистора (ppm/°C), а в отечественной технической литературе — полный аналог такой единицы измерения ТКС: 10–6•1/°C.

На изменение сопротивления резистора влияет не только температура внешней среды, но и саморазогрев элемента при прохождении электрического тока. Причем внутренняя часть провода, прилегающая к основанию (шпульке), нагревается сильнее, чем внешняя, обтекаемая воздухом. Точно так же провод вблизи выводов вследствие дополнительного отвода тепла через выводы на печатную плату нагревается меньше, чем центральная часть резистора. В результате разогрева проволочного резистора при включении аппаратуры и охлаждения после отключения в проводе и шпульке происходит вначале упругая (обратимая) деформация, а по мере старения — необратимая. Постоянные механические деформации приводят к случайным изменениям электрических параметров провода и непредсказуемым результатам в конце жизненного цикла резистора. Неблагоприятную динамику изменения класса точности проволочного резистора отображают данные, приведенные в 4-й и 5-й колонках таблицы. Здесь видно, как по мере эксплуатации проволочный резистор теряет свое превосходство в точности и сравнивается с тонкопленочным резистором.

Как и пленочные, проволочный резистор обладает значительной тепловой инерцией. Ему требуется несколько минут, чтобы после включения тепловой режим стабилизировался и сопротивление достигло требуемой точности.
С другой стороны, толщина и масса проводящего материала в проволочном резисторе значительно больше, чем у пленочных, что позволяет ему без ущерба для работоспособности выдерживать электростатический разряд (ЭСР) с напряжением до 25 000 В. Также проволочный резистор превосходит пленочные по коэффициенту шума.

Однако у проволочного резистора отмечается существенный недостаток, ограничивающий его применение в цепях переменного (импульсного) тока на частотах выше 50 кГц. Плотное расположение на шпульке витков провода приводит к образованию заметной межвитковой емкости. А поскольку направление тока в соседних витках одинаковое, то и суммарная индуктивность такой обмотки с резистивным проводом наряду с распределенной эквивалентной емкостью могут быть весьма значительными.

В отличие от проволочных производство тонкопленочных резисторов автоматизировано в гораздо большей степени, и поэтому затраты на единицу продукции существенно меньше. Они более компактны по сравнению с проволочными, и их применение оправдано в приборах, где достаточен промежуточный уровень точности сопротивления резистора.

Процесс изготовления тонкопленочного резистора заключается в вакуумном напылении на керамическую подложку паров металла (хрома, тантала, нихрома и др.), при этом образуется пленка толщиной всего лишь 5–25 нм (1 нанометр = 10–9 м). В дальнейшем на металлическую пленку методом фотолитографии проецируют групповое изображение резисторов с заданной конфигурацией токопроводящей дорожки и подвергают химическому или ионному травлению токопроводящий слой под засвеченными в ультрафиолетовых лучах участками фоторезиста. На заключительном этапе осуществляют порезку на отдельные элементы групповой сборки резисторов на общей подложке и их герметизацию.

Очевидно, что точность сопротивления изготовленного тонкопленочного резистора определяется, в основном, технологическим соблюдением заданной толщины напыляемой металлической пленки, и в начале жизненного цикла точность весьма высока, лишь на порядок уступая точности прецизионного проволочного резистора. Примерно одинаковы для сравниваемых в данном случае резисторов ТКС,
а также точность в конце жизненного цикла и на заданном этапе функционирования (через 2. и 10 тыс. ч работы). Однако из-за незначительной толщины пленки такой резистор способен выдержать значительно меньший ЭСР, напряжением всего лишь 2500 В. И коэффициент теплового шума у него существенно выше, достигая –20 дБ.

По всем параметрам вышеназванным аналогам уступает толстопленочный резистор, в котором толщина проводящего слоя составляет 10–100 мкм. Тем не менее объемы производства и потребления таких элементов остаются значительными благодаря их относительной дешевизне. В то же время таким элементам свойственна высокая надежность, обусловленная прочным сцеплением токопроводящего слоя с керамической подложкой. При производстве токопроводящую пасту через сетчатый трафарет наносят на подложку, а затем подвергают сушке и вжиганию. В результате прочность сцепления подложки с толстой пленкой достигает 50 кгс/см2.

Толстые пленки на основе серебряно-палладиевой, оловянной, боридной, рутениевой и др. пасты представляют собой вкрапления токопроводящих гранул в стеклянной матрице [3], как это показано на рис. 1. Электрические контакты между гранулами создают дорожку для протекания тока в резисторе. Таких параллельных дорожек образуется великое множество, их интегрирование (объединение) во всем объеме материала задает требуемое электрическое сопротивление толстопленочного резистора. Тепловое линейное расширение токопроводящего слоя приводит к обрыву многих дорожек, но их настолько много, что выхода резистора из строя не наблюдается. Однако, как показано в таблице, термостабильность, изначальный класс точности и стабильность сопротивления в процессе функционирования у толстопленочного резистора значительно хуже, чем у аналогов. К тому же гранулированная структура проводящего материала и флюктуация токопроводящих путей приводят к образованию сгустков электронных зарядов
и их скачкообразному продвижению через резистор. В результате чем выше сопротивление резистора, тем меньше содержание гранул металла в его объеме и тем выше уровень шума и меньше стабильность. С другой стороны, стекловидный материал в составе толстопленочного резистора образует дополнительную герметизирующую пленку, поэтому его влагостойкость выше, чем у тонкопленочного резистора.

Все вышесказанное, а также приведенные в таблице данные убеждают нас в абсолютном превосходстве фольгового резистора, но его замечательные свойства заслуживают отдельного рассмотрения.

ТКС фольгового резистора

Как известно, в соответствии с классической электронной теорией сопротивление проводника, изготовленного как из чистого металла, так и из сплавов различных металлов, подвержено влиянию температуры. Ионы и атомы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, совершают тепловые гармонические колебания относительно положения равновесия. Свободные электроны, создающие электрический ток, по мере продвижения вдоль проводника сталкиваются с узлами решетки, испытывая сопротивление своему движению. Чем выше температура металла (сплава), тем больше препятствий (столкновений), тем выше сопротивление. Разумеется, с ростом температуры у различных металлов (сплавов) относительное повышение сопротивления различно.

Еще в 50-х годах прошлого столетия Ф. Зандман задался целью создать такой сплав, чтобы его сопротивление не зависело от температуры. Однако он понимал, что тепловое движение узлов кристаллической решетки с ростом температуры устранить невозможно, его можно только каким-то образом скомпенсировать. И выход был найден.

Обратим внимание на структуру проводимости электрического тока в фольге, изготовленной из сплавов различных металлов [3], показанную на рис. 2. В качестве исходных материалов молодой ученый экспериментировал с хромом, никелем, молибденом и др. Если на рис. 1. «дорожка» для протекания тока образована соприкасающимися острыми краями токопроводящих гранул в изоляционном материале, то в охлажденном расплаве металлов на рис. 2. мы видим огромное множество таких «дорожек» между плотно расположенными «островками» проводимости (группами кристаллов) — ведь никаких изоляторов в расплав не вводилось. Теперь представим, что мы начали сжимать островки. Чем плотнее они будут прижиматься друг к другу, тем меньше окажется результирующее сопротивление проводника.

Осталось объединить эти два разнородных физических явления. Для этого изобретатель сцементировал слой фольги из металлического сплава с керамической подложкой. Механическое соединение фольги с подложкой оказалось очень прочным. Причем коэффициент линейного расширения сплава путем композиции различных металлов подбирался почти таким же, как у керамической подложки, чтобы не допустить механического разрыва фольги толщиной 0,002–0,1 мм, прочно соединенной с подложкой. В силу этого при нагревании фольга стремилась расшириться, но подложка тормозила это расширение, т. е. островки проводимости подвергались внешнему сжатию. В результате внутреннее увеличение электрического сопротивления металлического сплава вследствие нагревания компенсировалось дополнительным сжатием и улучшением контакта между островками, поэтому результирующее сопротивление такого проводника почти не изменялось.

Тысячи, если не миллионы, экспериментов были проведены неутомимым первооткрывателем Ф. Зандманом, прежде чем приблизиться к желаемому результату. И, как видно на рис. 3, первым удачным оказался сплав, обозначенный автором изобретения литерой С (C Alloy). Для данного сплава ТКС, имеющий параболическую зависимость от температуры, аппроксимируют прямой линией, показанной на рисунке синим цветом, и по абсолютному значению он составляет ±2 ppm/°C. Десятки лет упорного труда потребовались, чтобы создать сплав K Alloy с ТКС = ±1 ppm/°C. И прошло еще почти полвека, прежде чем в 2000 г. осуществилась мечта изобретателя, когда был получен сплав Z Alloy, у которого ТКС = ±0,2 ppm/°C. Несмотря на современный уровень развития науки и техники, никакими другими методами получить столь низкий ТКС у резисторов до настоящего времени не удается.

 

Когда шум шуму — рознь…

Вряд ли доктор Зандман при изобретении резистора с предельно низким ТКС задавался целью снизить уровень шума в усилителях слабых электрических сигналов. Усилитель может быть исполнен как на дискретных элементах, так и на интегральных микросхемах. В любом случае рабочий режим усилителя задают резисторы. А поскольку усиление требуется достаточно большое, будет усиливаться не только некоторый слабый полезный импульсный сигнал, осциллограмма которого показана на рис. 4a, но и соизмеримые с полезным сигналом шумы, создаваемые обычными резисторами во входных цепях усилителя [3], как это иллюстрирует рис. 4b. При использовании прецизионных фольговых резисторов уровень шумов в усиленном сигнале значительно снижается, его осциллограмму демонстрирует рис. 4c.

Природа возникновения шумов в резисторах рассмотрена ранее (рис. 1, 2). Если сравнивать показанный на рисунках путь прохождения тока в тонкопленочных и фольговых резисторах, бесспорным окажется преимущество последних за счет множественности «элементарных» путей, образующих суммарный ток в резисторе. В свою очередь, такая множественность образована более тесным соприкосновением островков проводимости, у которых все грани участвуют в проведении тока. Важное следствие такого механизма токообразования в фольговых резисторах — нейтрализация влияния повышения температуры на уровень шума, когда более плотное соединение островков способствует образованию дополнительных путей для прохождения электрического тока. Аналогично компенсируется повышение шумов при возрастании электрического напряжения в токопроводящей цепи в отличие от пленочных резисторов, где существенное влияние оказывает как минимальная толщина проводящей пленки, так и неустойчивое соединение токопроводящих гранул в матрице изоляционного материала.
К тому же фольговые резисторы в индивидуальных корпусах отличаются значительно лучшей герметизацией, чем проволочные и пленочные, поэтому в них повышение влажности окружающей среды не влияет на повышение уровня электрических шумов.

Существенный вклад в уровень электрического шума в резисторах вносит также переход от токопроводящего материала к выводам для подключения к внешней схеме, т. е. конструкция выводов. Наиболее оптимальной она оказалась именно в фольговых резисторах. Этому способствует относительно высокая проводимость используемого в таких резисторах материала, что позволяет контактные площадки для подключения выводов исполнять из той же фольги, что и токопроводящие проводники [3], как это показано на рис. 5. Но в особо ответственных вариантах применения фольговых резисторов технология их изготовления предусматривает возможность золочения выводов на керамической подложке, что способствует дополнительному снижению уровня электрического шума.

В итоге оказывается, стремился ли изобретатель Зандман к подобному результату или он получен благодаря удачному стечению технических обстоятельств, но никакие другие резисторы не могут сравниться с фольговыми по уровню создаваемых ими электрических шумов и другим показателям, о которых пойдет речь далее.

Чем достигается особая прецизионность фольгового резистора?

Если обратиться к таблице 1, можно видеть, что у фольговых резисторов в серийном производстве отклонение сопротивления от номинального значения не превышает 0,001%. Заметим, что это отнюдь не тот предел точности, который достижим на поточном оборудовании фирмы Vishay Intertechnology, Inc. По индивидуальному заказу фирма предоставляет специальный сервис PFS (Prototype Fastlane Service) [3], суть которого состоит в гарантированной возможности в течение 76 ч изготовления и отправки потребителю партии резисторов с произвольным заданным номинальным значением сопротивления, например 123,4567 Ом. Как же достигается подобная точность?

В технологической основе создания сверхпрецизионных резисторов лежит упомянутый выше процесс фотолитографии, используемый также при изготовлении тонкопленочных резисторов. Рассмотрим промежуточный результат (рис. 5), когда на керамической подложке с резистивным слоем фольги (закрашен белым цветом) уже сформирована требуемая топология токоведущих проводников. На левой части керамической подложки расположены контактные площадки для формирования выводов резистора. Вертикально расположенные линии — это проводники, образующие бесподстроечную часть резистора.

Правая часть рисунка отображает горизонтально расположенные проводники и соединенные с ними так называемые триммерные (подгоночные) площадки, в крупном масштабе показанные в центре изображения. Здесь проводники окрашены в черный цвет, а изоляционные промежутки — в белый.
Пунктиром показан путь электрического тока в двух абсолютно идентичных смежных участках резистора — А и В. На участке В триммерная площадка удалена с помощью лазера, поэтому в обход препятствия электрический ток вынужден преодолевать длинный меандрообразный путь со сравнительно большим сопротивлением. На участке А триммерная площадка осталась нетронутой, благодаря чему электрический ток «выбирает» кратчайший путь в обход меандро
образного участка. Очевидно, что электрическое сопротивление участка В существенно больше, чем участка А.

Лазерное удаление отдельных триммерных площадок позволяет в автоматизированном режиме осуществлять калибровку прецизионного резистора. Как показывает шкала в правой части рисунка, влияние отключаемого при калибровке резистора меандрообразного участка максимально вверху и позволяет грубо изменять номинальное значение сопротивления (с точностью до 19,6%), и минимально внизу (с точностью до 0,0005%).

Высокочастотное применение фольговых резисторов

В отличие от остальных прецизионных резисторов, меандрообразная топология токоведущего проводника в фольговых резисторах предоставляет конструктору еще одно неоспоримое преимущество — возможность их широкого применения в высокочастотных цепях. Для пояснения данного замечательного свойства рассмотрим эквивалентную схему прецизионного проволочного резистора [3], показанную на рис. 6. В этом резисторе витки провода намотаны на керамическую шпульку в одном направлении (если смотреть со стороны вывода — либо по часовой стрелке, либо против). И поскольку во всех витках направление электрического тока одинаково, то и отдельные межвитковые емкости, и индуктивные составляющие отдельных витков складываются, причем суммарная реактивная составляющая полного сопротивления прецизионного проволочного резистора оказывается настолько значительной, что его работа невозможна на частотах выше 50 кГц, как это указывалось выше. На рисунке активная составляющая полного сопротивления резистивного проводника обозначена R0, вывода 1. и вывода 2. — r1 и r2 соответственно, индуктивная — XL0, XL1, XL2, емкостная — XC. Здесь резистивные и индуктивные компоненты включены последовательно, поэтому общее активное сопротивление резистора R = R0+r1+r2, индуктивное — XL = XL0+XL1+XL2, емкостное — ХС. С учетом введенных обозначений модуль полного сопротивления резистора Z может быть выражен равенством:

Благодаря тому, что токоведущие проводники в фольговых резисторах имеют меандробразную структуру, как это показано на рис. 5, их реактивная составляющая в общем сопротивлении оказывается значительно ослабленной. Противоположное направление тока в соседних витках, изображенное на рисунке, приводит к взаимной компенсации индуктивного сопротивления резистора, а межвитковые емкости оказываются включенными последовательно, поэтому суммарная эквивалентная емкость фольгового резистора существенно меньше по сравнению с другими типами резисторов. Типовую частотную зависимость отношения полного сопротивления разнотипных фольговых резисторов к активной составляющей [3] отражает рис. 7. В соответствии с приведенным выше равенством, модуль полного сопротивления резистора (на рисунке — длина вектора Z) можно определить как длину гипотенузы в прямоугольном треугольнике, один из катетов которого — активная составляющая R, второй — разность емкостной и индуктивной составляющих. Как видно на графике, все представленные для исследования фольговые резисторы абсолютно свободны от реактивной составляющей сопротивления на частотах до 1. МГц. Затем для резисторов 10 и 100 кОм в общем сопротивлении начинает сказываться емкостная составляющая. У резисторов 1. кОм и 160 Ом такое влияние становится заметным на частотах свыше 50 и 100 МГц соответственно. В остальных резисторах преобладает индуктивная составляющая, а резистор 100 Ом практически свободен от реактивной составляющей сопротивления на частотах вплоть до 200 МГц, что позволяет его использовать во входных цепях анализаторов спектра радиосигналов, осциллографов и других прецизионных приборах.

Кроме частотной зависимости полного сопротивления, для оценки высокочастотных свойств резистора применяют и другой критерий — способность пропускать импульсный сигнал без искажений фронта. Для фольговых резисторов данный показатель соответствует импульсу с длительностью фронта всего лишь 1. нс, тонкопленочных — 10 нс, толстопленочных — 50 нс.

Из всего сказанного следует, что в случае необходимости схемотехнической обработки высокочастотных или импульсных сигналов с большой крутизной фронта при выборе элементной базы другой альтернативы для инженера-конструктора, помимо фольговых резисторов, просто не существует.

Области применения фольговых резисторов

Представленную выше сравнительную характеристику параметров разнотипных прецизионных резисторов можно продолжать и продолжать. Например, при анализе зависимости сопротивления от приложенного к нему напряжения окажется, что так называемый коэффициент напряжения в фольговых резисторах по сравнению с другими на несколько порядков ниже — менее 0,1 ppm/В. Аналогичное явление наблюдается при исследовании зависимости относительного изменения сопротивления фольгового резистора от рассеиваемой мощности. Так называемый мощностной коэффициент сопротивления в данном случае не превысит 5. ppm/Вт. То же и по всем другим параметрам. Вывод однозначен: на сегодня среди прецизионных резисторов только фольговые могут соответствовать самым жестким предъявляемым требованиям в ответственнейших случаях применения различных электронных устройств.

Многообразие метрологических и других задач, решаемых с помощью фольговых резисторов, порождает широкий спектр типоразмеров серийно производимых компанией Vishay резисторов, исчисляемых сотнями. Чтобы получить первичное представление о такой продукции, выборочно рассмотрим лишь некоторые из резисторов [3], включенные в таблицу 2.

Большинство из представленных в таблице образцов — двухвыводные прецизионные резисторы на основе сплава Z Alloy, исполненные как в виде чипов для поверхностного монтажа, так и с выводами, предназначенными для монтажа посредством пайки в отверстиях.

В таблице показаны также многовыводные резисторы, представляющие собой объединение нескольких резисторов на одной подложке, что позволяет использовать их прежде всего в цепях обратной связи для операционных усилителей. Такое применение дает неоспоримое схемотехническое преимущество по сравнению с другими резисторами по двум причинам. Во-первых, фольговый резистор, как пояснялось, способствует резкому снижению электрических шумов, и, во-вторых, равновеликое воздействие температуры внешней среды на все резисторы с низким ТКС в общей цепи делителя напряжения, образующего обратную связь, как никакого другого способствует почти абсолютной термостабильности электрического режима усилителя. Аналогичный результат не удастся получить в случае применения дискретных фольговых резисторов.

В операционном усилителе используют, как правило, один канал усиления по инвертирующему либо неинвертирующему входу. Но в ряде случаев требуется усиление сразу по двум каналам, т. е. дифференциальное усиление. В таких усилителях число резисторов, задающих требуемый электрический режим, кратно возрастает. И только фольговые резисторы на общей подложке обеспечивают высокие параметры дифференциального усилителя.

Весьма оправдано применение объединенных на одной подложке фольговых резисторов и в мостовых схемах. Как известно, мостовые схемы применяют в устройствах как для измерения различных электрических параметров устройств и компонентов (сопротивления, частоты, тока, напряжения и пр.), так и в различных следящих системах для датчиков движения и управления двигательными установками. Следовательно, без фольговых резисторов, соединенных на общей подложке по мостовой схеме, невозможно обойтись во всех сферах, где применяются электромеханические устройства, — в автомобилестроении, электронных системах вооружения и военной техники, авиации, современной космической технике и др.

Незаменимыми оказываются датчики тока на основе фольговых резисторов при разработке импульсных источников питания, особенно оперирующих большими токами. В таких преобразователях наряду с большой рассеиваемой на датчиках тока мощностью требуется высокая степень достоверности получаемого сигнала мгновенного значения тока, который может быть значительно искажен заметной эквивалентной емкостью и индуктивностью резистора и способен нарушить нормальную работу замкнутых контуров в цепях усиления сигнала ошибки и автоматического регулирования выходного напряжения (тока).

Высокая степень герметизации фольговых резисторов обеспечивает их независимость от влияния внешней среды с высокой влажностью и агрессивными компонентами в ее составе, что особенно важно в химическом производстве, медицине, судовых механизмах военного/гражданского морфлота и многих других областях.

Еще одна обширная область применения фольговых резисторов — техника высококачественного звуковоспроизведения. В таких системах можно инструментально измерить уровень искажений и привносимых в звуковой сигнал электрических шумов. Однако верность высококачественного звуковоспроизведения теми или иными устройствами в основном оценивается по совокупности субъективных отзывов аудиоэкспертов и меломанов. И подавляющее большинство таких отзывов свидетельствует о полноценном воспроизведении звука только аудиоаппаратурой, базирующейся на фольговых резисторах [3].

С полной номенклатурой производимых компанией Vishay фольговых резисторов можно ознакомиться на сайте производителя. Для заказа продукции, а также уточнения отдельных параметров резисторов, не нашедших отражения
в размещенной на сайте информации, можно обратиться к сотрудникам фирмы PT Electronics, являющейся официальным дистрибьютором Vishay Intertechnology, Inc.

 

Литература:

  1. Российский рынок электромеханики. По материалам исследования Информационно-аналитического центра современной электроники // Вестник электроники. 2012. № 2.
  2. Introduction to High-Precision Resistors Vishay Foil Resistors. http://www.vishaypg.com/docs/49787/intro.pdf.
  3. Bulk Metal® Foil Resistors. Complete Resource Guide. http://www.vishaypg.com/docs/49789/vfrguide.pdf.
Прецизионные резисторы — Энциклопедия по машиностроению XXL
Из сказанного видно, что электрометры измеряют напряжение. Поэтому измерение тока с помощью электрометра возможно лишь при наличии высокоомного прецизионного резистора. Через такой резистор с сопротивлением пропускают измеряемый ток / и с помощью электрометра измеряют падение напряжения на резисторе.  [c.38]

СПЛАВЫ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ РЕЗИСТОРОВ  [c.247]

Сплавы для прецизионных резисторов должны обладать низким температурным коэффициентом электросопротивления (желательно приближающимся к нулю), низкой термо-э. д. с. в паре с медью, высокой стабильностью электрического сопротивления во времени. К сплавам, из которых изготовляют переменные резисторы (по обмоткам которых скользят контакты), дополнительно предъявляют требования высокой из-  [c.247]


Преимущественное развитие тонкопленочной технологии в отраслях прецизионного приборостроения объясняется возможностью получения высокой разрешающей способности, точности и стабильности элементов схем. Этот вид технологии, единственно приемлемый при производстве матриц прецизионных резисторов, делителей напряжения, операционных усилителей высокого класса, стабилизаторов напряжения, а также специальных схем усилительных и измерительных приборов контроля и регулирования.  [c.412]

Самописцы уровня относят к приборам со следящим преобразованием Регистрируемый электрический сигнал поступает через входной аттенюатор на сменный функциональный делитель диапазона, который состоит из прецизионных резисторов, соединенных попарно с соответствующими ламелями прямолинейного коммутатора. По контактам коммутатора перемещается движок делителя диапазона, механически связанный с рычагом пишущего механизма. Электрический сигнал на движке усиливается, детектируется и уровень его сравнивается с внутренним эталонным напряжением. В случае, когда уровень детектируемого сигнала отличается от эталонного, возникает разбаланс напряжения, который усиливается по мощности и подается на катушку электромагнитного приводного механизма. Катушка перемещается в магнитном поле и вызывает перемещение движка делителя диапазона, а следовательно, и рычага пишущего механизма. Направление движения определяется полярностью разбаланса напряжения. Перемещение движка происходит до тех пор, пока разбаланс напряжения не уменьшится до нуля. При этом уровень сигнала поддерживается постоянным.  [c.251]

В комплект прибора входит отдельная экранированная камера для устранения наводок при измерениях сопротивлений образцов. Эта камера служит одновременно футляром для самого прибора. В схеме прибора предусмотрено получение защитного напряжения, снимаемого с выхода усилителя, что позволяет уменьшить влияние токов утечки на результаты измерений. В установке имеется магазин прецизионных резисторов 10 , 10 , 101 , и, 101 Ом с переключателем, электрометрический усилитель постоянного тока, источник постоянного напряжения для получения точных значений измерительных напряжений 1, 10, 100 и 1 ООО В и стабилизированный блок питания. Магазин прецизионных сопротивлений с переключателем выполнен так, чтобы практически устранить влияние паразитных токов утечки для этой цели применяют защитные платы и изоляторы высокого качества. Для усиления измеряемого постоянного тока применен трехкаскадный усилитель, собранный по балансной схеме. В первом каскаде использована электрометрическая лампа ЭМ-6.  [c.504]


К группе прецизионных резисторов относятся резисторы повышенной точности (0,05 — 3%) и стабильности (ТКС 10 1/град) с номинальными значениями величин сопротивления 1 Ом ч- 5,1 МОм, рабочими напряжениями не более сотен вольт, диапазоном номинальных мощностей рассеивания 0,05 — 2 Вт и частотным диапазоном до единиц мегагерц. Изменение величины сопротивления к концу срока службы, характеризующее старение резистора, составляет единицы процентов. Резисторы прецизионной группы применяют в точной измерительной аппаратуре и ответственных цепях Аппаратуры специального назначения. Часто их используют как элементы магазинов сопротивлений, в цепях делителей и шунтов повышенной точности, а также в качестве различных нагрузок схем.  [c.133]

Основные электрические и эксплуатационные параметры прецизионных резисторов приведены в табл. 20, некоторые из конструкций этой группы резисторов показаны на рис. 74.  [c.133]

Наиболее часто в качестве прецизионных резисторов используют проволочные. Их высокая точность обеспечивается возможностью подгонки величины сопротивления под заданный номинал в процессе производства. Доматывая или сматывая определенное число витков обмотки, получают точность изготовления проволочных резисторов 0,05%. Применяемые виды проволоки имеют положительный и малый температурный коэффициент удельного сопротивления, что позволяет получить высокостабильные резисторы. Кроме того, проволока практически не изменяет своих свойств в процессе старения и слабо подвержена действию окружающей среды. Все это обеспечивает проволочным резисторам их высокие прецизионные свойства.  [c.137]

Какие свойства конструкции и технологии изготовления обеспечивают прецизионным резисторам высокую точность и стабильность  [c.149]

Какие типы прецизионных резисторов выпускает наша промышленность Почему предпочтение отдается проволочным прецизионным резисторам  [c.149]

Второй, более существенный момент — это допустимый разброс абсолютных значений. К сожалению, приходится констатировать, что в некоторых цепях требуется применение резисторов с допуском 1-2%. Можно утверждать, что у большинства радиолюбителей таких резисторов в ассортименте не окажется. Поэтому автором был предложен компромиссный вариант, состоящий в том, что вместо одного прецизионного резистора в отдельных ответственных случаях в схемах и на печатных платах предусмотрена «сцепка» из двух последовательно соединенных резисторов.  [c.15]

Особо отметим, что их абсолютная величина не имеет существенного значения и может отличаться от указанной на схеме на 5 или даже 10%. Разница их фактических сопротивлений в идеальном случае должна быть нулевой, а предельно допустимая находиться в пределах 0,25…0,5%. Поэтому лучше всего изначально приобрести прецизионные резисторы типов С2-14, С2-29В или С2-34 с такими допусками либо тщательнейшим образом отобрать два одинаковых резистора из партии в 50-100 шт. с помощью цифрового омметра. Если ни то, ни другое не удастся сделать, можно прибегнуть к описанному раньше способу составления «сцепки из двух резисторов вместо одного.  [c.85]

Каждый раз одновременно подключаются к земле две пары прецизионных резисторов. Ток по этим цепочкам к интегратору не проходит, а соответствующее напряжение Пх, Уэ или — /э на  [c.53]

Характеристики проволочных прецизионных резисторов  [c.14]

Проводниковые материалы высокого сопротивления бывают металлические и неметаллические. Здесь рассматриваются только металлические, наибольшее применение среди которых имеют различные металлические сплавы. Классифицировать их можно по разным признакам, в том числе по области применения, определяющей и требования, предъявляемые к материалам. Материалы первой группы — для точных (прецизионных) электроизмерительных приборов и образцовых сопротивлений материалы второй группы — для резисторов (реостатов) различных назначений материалы третьей группы — с высокой рабочей температурой — для нагревательных приборов и нагрузочных реостатов. Ко всем этим материалам предъявляются следующие требования большое значение удельного сопротивления, достаточные механическая прочность и технологичность, обеспечивающие возможность получения проводок необходимых сечений и изготовления соответствующих изделий.  [c.256]

Обмоточные высокоомные провода. Провода из сплавов высокого сопротивления — манганина, кбнстаитана, нихрома изготовляют с волокнистой, эмалевой или со смешанной изоляцией. Провода имеют диаметр жилы 0,02—0,8 мм. Испытательное напряжение для эмалированных проводов диаметром до 0,05 мм составляет 200 в, диаметром свыше 0,55 мм — 450 в. Высокоолшые обмоточные провода применяются для изготовления добавочных сопротивлений, магазинов сопротивления и прецизионных резисторов..  [c.285]

Манганин является основным сплавом для изготовления прецизионных резисторов. Он обладает комплексом электрических и технологических свойств, наиболее полно удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к прецизионным сопротивлениям, имеет достаточно высокое удельное электросопротивление (0,44 мкОм-м), очень малый и стабильный во времени температурный коэффициент электросопротивления (от 2-10″ до 10 X X 10″ 1/°С — для манганина марки МНМцАЖЗ—12—0,3—0,3), а также малую величину термо-э, д. с. в паре с медью (1 мкВ на 1 °С), позволяющую избавиться от появления термотоков.  [c.247]

МС (системы №—Si—В) выгодно отличаются по свойствам от кри-сталли-ческнх сплавов. Они имеют на порядок ниже термический коэффициент электросопротивления и в 1,5 раза больше удельное электрическое сопротивление. Сплавы парамагнитны, коррозионно-стойки, обладают линейной температурной зависимостью ЭДС и относительно высокой температурой кристаллизации. Их можно использовать не только для изготовления прецизионных резисторов, но и для тензодатчиков при измерении деформаций и микросмеш,е-ний и т. д.  [c.585]

НМ23ХЮ 1,5-1,6 130 >18 ТУ 14-222-19-72 V Проволока и лента для малогабаритных прецизионных резисторов и жаростойких тензорезисторов  [c.276]

Идсгыьно было бы использовать прецизионные резисторы типов С2-14 или С2-29В с допусками 0,25…1,0%, охватывающие всю шкалу сопротивлений от 10 Ом до 5,1 МОм и мощностей от ОЛ 25 до 2 Вт, однако это может быть накладно.  [c.15]

Полярность эталонного напряжения выбИ рается путем заземления шунтирующими переключателями (В1, Вг, Вз) соответствующих пар прецизионных резисторов (1 10, 1з Яп, 14 Л12, Наличие прецизионных резткторов позволяет обеспечить постоянство градуировки. Сопротивления этих резисторов выбраны такими, чтобы в точке их соединения было напряжение 2 В.  [c.53]

Пределы иэмерения переключаются вручную путем переключения прецизионных резисторов Я2— 8 в цапи входного усилителя, что обеспечивает ослабление или усиление входного сигнала Ох. Такое переключение обеспечивает также постоянство входного сопротивления на всех пределах измерения. Наличие подстроечного потенциометра Я1 позволяет регулировать входное сопротивление в пределах 2%. Максимальное напряжение на выходе входного усилителя на всех пределах измерения равно эталонному напряжению Пв (в данном случае 6, 4 В).  [c.54]

Прециз ионные резисторы. Эти резисторы обычно используют в качестве элементов электрических цепей, в которых небольшое изменение сопротивления резистора приводит к недопустимому отклонению характеристик аппаратуры. В этом случае применение прецизионных резисторов позволяет исключить дополнительную подстройку аппаратуры, что имеет особое значение для автомо бильной электронной аппаратуры массового производства.  [c.13]

Проволочные прецизионные резисторы по сравнению с непро волочными при одной и той же номинальной мощности рассеяния имеют меньшие размеры и массу, но значительно более высокую цену. Это ограничивает область применения проволочны х преци -зиционных резисторов, которые следует применять только в особо ответственных элементах электронной аппаратуры.  [c.14]

Резисторы с высокой температурной стабильностью. Хорошей температурной стабильностью обладают непроволочные резисторы общего назначения с металлодиэлектрическим проводящим слоем типов С2 -26 и С2 -50 (табл. 5). Такие резисторы по допускаемым отклонениям сопротивлений занимают промежуточное положение между резисторами общего назначения типа МЛТ (ОМЛТ) и пре цизионными резисторами. Цена резисто ровС -26 и С2 -50 выше цены резисторов типа МЛТ и ниже цены прецизионных резисторов.  [c.14]

По конструкции и назначению резисторы можно разделить на группы постоянные, переменные и подстроечные (полупеременные). В зависимости от вида токопроводящего слоя резисторы подразделяют на углеродистые и бороуглеродистые, металлопленочные и металлоокисные, композиционные (объемные и пленочные) и проволочные. Наиболее распространены пленочные резисторы. Объемные резисторы обладают большим уровнем шума, но хорошо выдерживают импульсные нагрузки. Проволочные резисторы применяют в прецизионных схемах и цепях большой мощности, подстроечные или переменные резисторы со стопорными устройствами — для регулирования в схемах.  [c.131]


Прецизионный резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Прецизионный резистор

Cтраница 2

Для защиты некоторых типов прецизионных резисторов используют специальные пластмассы, однако резистивную обмотку предварительно все равно защищают мягкой резиной.  [16]

Наиболее часто в качестве прецизионных резисторов используют проволочные. Их высокая точность обеспечивается возможностью подгонки величины сопротивления под заданный номинал в процессе производства. Применяемые виды проволоки имеют положительный и малый температурный коэффициент удельного сопротивления, что позволяет получить высокостабильные резисторы. Кроме того, проволока практически не изменяет своих свойств в процессе старения и слабо подвержена действию окружающей среды. Все это обеспечивает проволочным резисторам их высокие прецизионные свойства.  [17]

Для применения в качестве прецизионных резисторов декодирующих схем подходят проволочные и пленочные резисторы, а также монолитные резисторные схемы.  [18]

Как проволочные, так и непроволочные прецизионные резисторы в измерительной технике находят широкое применение как элементы цепей резистивных делителей напряжения, универсальных шунтов, добавочных сопротивлений.  [20]

Поэтому, изменяя сопротивление R0c2 переключением прецизионных резисторов, можно изменять коэффициент отклонения канала У калиброванными ступенями.  [21]

Они могут быть использованы для создания прецизионных резисторов в интегральных микросхемах. В табл. 12.2 приведены параметры стабилизированных, защищенных ренн-евых резисторов.  [23]

Главным недостатком константана как сплава для прецизионных резисторов является высокая термо — ЭДС в паре с медью. Этим свойством константана пользуются при изготовлении медно-константаиовых термопар для измерения температуры до 700 С.  [25]

Как уже указывалось в главе третьей, точные и прецизионные резисторы необходимо применять только в особо необходимых случаях.  [26]

Какие свойства конструкции и технологии изготовления обеспечивают прецизионным резисторам высокую точность и стабильность.  [27]

Точное деление на постоянном токе обеспечивается благодаря использованию прецизионных резисторов, теля.  [29]

Делители напряжения типов ДНД и НС на основе проволочных прецизионных резисторов предназначены для использования в качестве декодирующих матриц в устройствах измерительной и вычислительной техники. Конструктивно оформлены в пластмассовых корпусах, для печатного монтажа.  [30]

Страницы:      1    2    

Что необходимо знать о резисторах? / Хабр

Резистор: кусочек материала, сопротивляющийся прохождению электрического тока. К обоим концам присоединены клеммы. И всё. Что может быть проще?

Оказывается, что это совсем не просто. Температура, ёмкость, индуктивность и другие параметры играют роль в превращении резистора в довольно сложный компонент. И использовать его в схемах можно по-разному, но мы сконцентрируемся на разных видах резисторов фиксированного номинала, на том, как их делают и как они могут пригодиться в разных случаях.

Начнём с самого простого и старого.




Углеродный композит в проигрывателе

Их часто называют «старыми» резисторами. Они широко применялись в 1960-х, но с появлением других типов резисторов и благодаря достаточно большой себестоимости, их использование сейчас ограничено. Они состоят из смеси керамического порошка с углеродом, связанных при помощи смолы. Углерод хорошо проводит ток, и чем больше его в смеси, тем меньше сопротивление. Провода присоединяются с концов. Они покрываются краской или пластиком, служащими изоляцией, а сопротивление и допуск обозначаются цветными полосками.

Сопротивление таких резисторов можно перманентно изменить, подвергнув их высокой влажности, высокому напряжению или перегреву. Допуск составляет 5% или более. Это просто твёрдый цилиндр с хорошими высокочастотными характеристиками. Также они хорошо переносят перегрев, несмотря на свой малый размер, и всё ещё используются в блоках питания и сварочных контроллерах.

Однако их возраст не остановил меня от использования мешка таких резисторов, купленных мною в комиссионке с целью изготовления различных сопротивлений, которые были нужны мне для моего проекта муз. проигрывателя 555. На фото как раз моя поделка.


Производятся нанесением слоя чистого углерода на керамический цилиндр и последующего удаления углерода с целью формирования спирали. Итог покрывается кремнием. Толщина слоя и ширина оставшегося углерода управляют сопротивлением, а допуск таких резисторов бывает от 2%, лучше, чем у предыдущих. Благодаря чистому углероду сопротивление меньше меняется с температурой.

Температурный коэффициент сопротивления углеродно-плёночных резисторов составляет от 200 до 500 ppm/C – миллионных долей на градус Цельсия. 200 ppm/C значит, что с каждым градусом сопротивление не изменится больше, чем на 200 Ом на каждый МОм общего сопротивления. В процентах это можно выразить как 0,02%/C. Если температура изменится на 80 С, при показателе 200 ppm/C сопротивление резистора поменяется на 1,6%, или на 16 кОм.

Такие резисторы выпускаются номиналом от 1 Ом до 10 кОм, мощностью от 1/16 Вт до 5 Вт и выдерживают напряжения в несколько киловольт. Обычно используются в высоковольтных блоках питания, рентгеновских аппаратах, лазерах и радарах.


Металлическая плёнка делается схожим с углеродной образом, путём размещения металлического слоя (часто это никель хром) на керамике, с последующим вырезанием спирали. Согласно документации от производителя Vishay, после присоединения клемм спираль раньше обрабатывали шлифовкой, но сейчас для этого используют лазеры. Результат покрывается лаком и помечается цветовой кодировкой или текстом.

Сопротивление резисторов из металлической плёнки меняется меньше, чем у углеродно-плёночных. ТКС находится в районе 50-100 ppm/C. 50 ppm/C аналогичны 0,005%/C. Использовав аналогичный приведённому выше пример с резистором в 1 МОм, изменение температуры на 80 С приведёт в случае резистора 50 ppm/C к изменению сопротивления на 0,4%, или на 4 кОм.

Допуск у них меньше, порядка 0,1%. Также обладают хорошими шумовыми характеристиками, низкой нелинейностью и хорошей стабильностью по времени, и используются для множества целей.


Случай схож с металлической плёнкой, только обычно используется оксид олова с примесью оксида сурьмы. Ведут себя такие резисторы лучше, чем углеродные или металлические плёнки, если говорить о напряжении, перегрузках, скачках и высоких температурах. Резисторы на углеродной плёнке работают до 200 С, на металлической – до 250-300 С, а резисторы на плёнке из оксида – до 450 С. При этом их стабильность весьма хромает.


Производятся намоткой провода на пластиковый, керамический или стекловолоконный цилиндр. Поскольку провод можно отрезать довольно точно, номинал их сопротивления можно выбрать с большой точностью с допуском не хуже 0,1%. Чтобы получить резистор с высоким сопротивлением, нужно использовать очень тонкий и длинный провод. Провод можно сделать тоньше для меньшей мощности или толще для большей мощности. Его можно изготавливать из большого числа металлов и сплавов, включая никель хром, медь, серебро, хромистой стали и вольфрама.

Разрабатываются с прицелом на возможность работы при высоких температурах: вольфрамовые выдерживают температуры до 1700 С, серебряные – от 0 до 150 С. ТКС у высокоточных проволочных резисторов составляет порядка 5 ppm/C. У резисторов, предназначенных для высоких мощностей, ТКС выше.

Работают на мощностях от 0,5 Вт до 1000 Вт. Резисторы на несколько сотен Вт могут быть покрыты высокотемпературным кремнием или стекловидной эмалью. Для увеличения теплоотвода могут быть оборудованы алюминиевым кожухом с пластинами, работающими как радиатор.


Виды намотки

Поскольку это практически катушки, у них присутствует индуктивность и ёмкость, из-за чего на высоких частотах они ведут себя плохо. Для уменьшения этих эффектов применяются различные хитрые схемы намотки, например, бифилярная, намотка на плоском носителе, и намотка Аэртона-Перри.

У бифилярной намотки отсутствует индукция, но высокая ёмкость. Намотка на плоском и тонком носителе сближает провода и уменьшает индукцию. Намотка Аэртона-Перри, благодаря тому, что провода идут в разных направлениях и находятся близко друг от друга, уменьшает самоиндукцию и ёмкость, поскольку в местах пересечения напряжение одинаково.

Потенциометры делают на основе проволочных резисторов благодаря их надёжности. Также они используются в прерывателях и предохранителях. Их индукцию можно увеличить и использовать их как датчики тока, измеряя индуктивное сопротивление.


Используют фольгу толщиной в несколько микрон, обычно из никель хрома с добавлениями, расположенную на керамической подложке. Они наиболее стабильные и точные из всех, даром что существуют с 1960-х. Необходимое сопротивление достигается фототравлением фольги. Не имеют индуктивности, обладают низкой ёмкостью, хорошей стабильностью и быстрой тепловой стабилизацией. Допуск может быть в пределах 0,001%.

ТКС составляет 1 ppm/C. При изменении температуры на 80 С мегаомный резистор поменяет сопротивление всего на 0.008% или 80 Ом. Интересен способ, которым достигается подобная точность. При увеличении температуры увеличивается и сопротивление. Но резистор делается так, что увеличение температуры приводит к сжатию фольги, из-за чего сопротивление падает. Суммарный эффект приводит к тому, что сопротивление почти не меняется.

Хорошо подходят для аудиопроектов с токами высоких частот. Также подходят для проектов, требующих высокую точность, например, электронных весов. Естественно, используются в областях, где ожидаются большие колебания температуры.


В основном применяются для поверхностного монтажа. Плёнка в толстоплёночных резисторах в 1000 раз толще, чем в тонкоплёночных. Это самые дешёвые резисторы, так как толстая плёнка дешевле.

Тонкооплёночные резисторы изготавливаются ионным напылением никель хрома на изолирующую подложку. Затем применяется фототравление, абразивная или лазерная чистка. Толстоплёночные изготавливаются печатью по трафарету. Плёнка представляет собой смесь связующего вещества, носителя и оксида металла. В конце процесса применяется абразивная или лазерная чистка.

Допуск тонкоплёночных резисторов находится на уровне 0,1%, а ТКС – от 5 до 50 ppm/C. У толстоплёночных допуск бывает 1%, а ТКС — 50 до 200 ppm/C. Тонкоплёночные резисторы меньше шумят.

Тонкоплёночные резисторы применяются там, где требуется высокая точность. Толстоплёночные можно использовать практически везде – в некоторых ПК можно насчитать до 1000 толстоплёночных резисторов поверхностного монтажа.

Существуют и другие виды резисторов постоянного номинала, но в ящичках для резисторов вы, скорее всего, встретите один перечисленных.

прецизионный резистор — это… Что такое прецизионный резистор?

прецизионный резистор
precision resistor

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • прецизионный регулятор
  • прецизионный спектральный пиранометр

Смотреть что такое «прецизионный резистор» в других словарях:

  • прецизионный переменный резистор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN high precision variable resistor …   Справочник технического переводчика

  • Резистор — Иное название этого понятия  «Сопротивление»; см. также другие значения. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Резистор …   Википедия

  • Применение операционных усилителей — В статье описаны некоторые типовые применения интегральных операционных усилителей (ОУ) в аналоговой схемотехнике. На рисунках использованы упрощенные схемотехнические обозначения, поэтому следует помнить, что несущественные детали (соединения с… …   Википедия

  • Бандгап — Зависимость напряжения на выходе ИС TL431  простейшего бандгапа по трёхтранзисторной схеме Видлара  от температуры. Средняя кривая  идеальное попадание VREF в номинальное значение (2,495В), верхняя и н …   Википедия

  • Стабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) …   Википедия

  • Видлар, Роберт — Роберт Джон Видлар Robert John Widlar Видлар у фотошаблона LM10 В …   Википедия

  • NE555 — Внешний вид таймера NE555N (буква N обозначает тип корпуса  PDIP8) …   Википедия

прецизионный резистор — это… Что такое прецизионный резистор?

прецизионный резистор

Information technology: precision resistor

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • прецизионный регулятор скорости
  • прецизионный резонатор

Смотреть что такое «прецизионный резистор» в других словарях:

  • прецизионный переменный резистор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN high precision variable resistor …   Справочник технического переводчика

  • Резистор — Иное название этого понятия  «Сопротивление»; см. также другие значения. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Резистор …   Википедия

  • Применение операционных усилителей — В статье описаны некоторые типовые применения интегральных операционных усилителей (ОУ) в аналоговой схемотехнике. На рисунках использованы упрощенные схемотехнические обозначения, поэтому следует помнить, что несущественные детали (соединения с… …   Википедия

  • Бандгап — Зависимость напряжения на выходе ИС TL431  простейшего бандгапа по трёхтранзисторной схеме Видлара  от температуры. Средняя кривая  идеальное попадание VREF в номинальное значение (2,495В), верхняя и н …   Википедия

  • Стабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) …   Википедия

  • Видлар, Роберт — Роберт Джон Видлар Robert John Widlar Видлар у фотошаблона LM10 В …   Википедия

  • NE555 — Внешний вид таймера NE555N (буква N обозначает тип корпуса  PDIP8) …   Википедия

Что такое резистор? »Направляющая резистора

Резистор является пассивным электрическим компонентом для создания сопротивления в потоке электрического тока. Почти во всех электрических сетях и электронных схемах их можно найти. Сопротивление измеряется в омах. Ом — это сопротивление, которое возникает, когда ток в один ампер проходит через резистор с падением в один вольт на его клеммах. Ток пропорционален напряжению на концах клеммы. Это соотношение представлено законом Ома:

Резисторы используются для многих целей.Несколько примеров включают в себя определение электрического тока, деление напряжения, выделение тепла, схемы согласования и нагрузки, усиление управления и фиксированные постоянные времени. Они коммерчески доступны со значениями сопротивления в диапазоне более девяти порядков. Они могут быть использованы в качестве электрических тормозов для рассеивания кинетической энергии из поездов или меньше, чем квадратный миллиметр для электроники.

Определение резистора и символ

Резистор — это пассивный электрический компонент, основная функция которого ограничивает протекание электрического тока.

Международный символ МЭК имеет прямоугольную форму. В США стандарт ANSI очень распространен, это зигзагообразная линия (показана справа).

Символ фиксированного резистора
Стандарт ANSI

Фиксированный символ резистора

Обзор типов и материалов

Резисторы можно разделить по типу конструкции и материалу сопротивления. Можно сделать следующую разбивку по типу:

Для каждого из этих типов существует стандартный символ.Можно сделать еще одну разбивку по материалу и производственному процессу:

Выбор технологии материалов зависит от конкретной цели. Часто это компромисс между затратами, точностью и другими требованиями. Например, состав углерода является очень старой техникой с низкой точностью, но все еще используется для конкретных применений, где возникают импульсы высокой энергии. Резисторы с углеродным составом состоят из смеси мелких углеродных частиц и непроводящей керамики. Техника карбоновой пленки имеет лучшую переносимость.Они сделаны из непроводящего стержня с тонким слоем углеродной пленки вокруг него. Этот слой обработан спиральным разрезом для увеличения и контроля значения сопротивления. Металл и металлооксидная пленка широко используются в настоящее время и имеют лучшие свойства по стабильности и толерантности. Кроме того, они менее подвержены влиянию колебаний температуры. Они представляют собой резисторы из углеродной пленки, построенные из резистивной пленки вокруг цилиндрического корпуса. Металлооксидная пленка, как правило, более долговечна. Резисторы с проволочной обмоткой, вероятно, являются самым старым типом и могут использоваться как для высокоточных, так и для мощных применений.Они сконструированы путем намотки специальной проволоки из металлического сплава, например никелевого хрома, вокруг непроводящего сердечника. Они долговечны, точны и могут иметь очень низкое значение сопротивления. Недостатком является то, что они страдают от паразитного сопротивления на высоких частотах. Для самых высоких требований к точности и стабильности используются резисторы из металлической фольги. Они изготавливаются путем цементирования специальной легированной холоднокатаной пленки на керамической подложке.

Характеристики резисторов

В зависимости от применения инженер-электрик определяет различные свойства резистора.Основной целью является ограничение потока электрического тока; поэтому ключевым параметром является значение сопротивления. Точность изготовления этого значения указывается с допуском резистора в процентах. Могут быть указаны многие другие параметры, которые влияют на значение сопротивления, такие как долговременная стабильность или температурный коэффициент. Температурный коэффициент, обычно указанный в высокоточных приложениях, определяется резистивным материалом, а также механическим дизайном.

В высокочастотных цепях, таких как радиоэлектроника, емкость и индуктивность могут привести к нежелательным последствиям.Пленочные резисторы обычно имеют низкое паразитное сопротивление, тогда как проволочные резисторы являются одними из худших. Для точных применений, таких как аудиоусилители, электрический шум должен быть как можно ниже. Это часто указывается как микровольтный шум на вольт приложенного напряжения для полосы пропускания 1 МГц. Для приложений с высокой мощностью важна номинальная мощность. Это определяет максимальную рабочую мощность, которую компонент может обрабатывать без изменения свойств или повреждения. Номинальная мощность обычно указывается для свободного воздуха при комнатной температуре.Более высокая мощность требует большего размера и может даже потребовать радиаторов. Многие другие характеристики могут играть роль в спецификации проекта. Примерами являются максимальное напряжение или стабильность импульса. В ситуациях, когда могут возникнуть скачки напряжения, это важная характеристика.

Иногда важны не только электрические свойства, но и конструктор должен учитывать механическую прочность в суровых условиях. Военные стандарты иногда предлагают руководство для определения механической прочности или частоты отказов.

В разделе характеристик приведен полный обзор основных свойств для задания резистора.

Стандарты резисторов

Существует много стандартов для резисторов. Стандарты описывают способы измерения и количественной оценки важных свойств. Существуют другие нормы для физических размеров и значений сопротивления. Вероятно, наиболее известным стандартом является маркировка кода цвета для аксиальных этилированных резисторов.

Резистор цветовой код

Резистор с сопротивлением 5600 Ом с допуском 2%, в соответствии с маркировочным кодом IEC 60062.

Значение сопротивления и допуск обозначены несколькими цветными полосами вокруг корпуса компонента. Эта техника маркировки электронных компонентов была разработана в 1920-х годах. Технология печати еще не получила широкого развития, что делало слишком сложными печатные числовые коды для небольших компонентов. В настоящее время цветовой код по-прежнему используется для большинства осевых резисторов мощностью до одного ватта. На рисунке показан пример с четырьмя цветными полосами. В этом примере две первые полосы определяют значащие цифры значения сопротивления, третья полоса — коэффициент умножения, а четвертая полоса — допуск.Каждый цвет представляет различное число и может быть просмотрен в диаграмме цветового кода резистора.

Калькулятор кодов цветов резистора

Код цвета можно легко декодировать с помощью этого калькулятора. Он не только предоставляет значение сопротивления, но также указывает, когда значение принадлежит E-серии.

SMD резисторы

Для резисторов SMD (устройство поверхностного монтажа) используется числовой код, поскольку компоненты слишком малы для цветового кодирования. Резисторы для поверхностного монтажа — просто как свинцовые варианты — в основном доступны в предпочтительных значениях.1 = 330 Ом.

Значения резисторов (предпочтительные значения)

В 1950-х годах рост производства резисторов привел к необходимости стандартизированных значений сопротивления. Диапазон значений сопротивления стандартизирован с помощью так называемых предпочтительных значений. Предпочтительные значения определены в Е-серии. В серии E каждое значение на определенный процент выше, чем предыдущее. Существуют различные E-серии для разных допусков.

Применения резисторов

Существует огромное разнообразие областей применения резисторов; от точных компонентов в цифровой электронике до измерительных приборов для физических величин.В этой главе перечислены несколько популярных приложений.

Резисторы последовательно и параллельно

В электронных цепях резисторы очень часто подключаются последовательно или параллельно. Например, разработчик схемы может объединить несколько резисторов со стандартными значениями ( E-серии ) для достижения определенного значения сопротивления. Для последовательного подключения ток через каждый резистор одинаков, а эквивалентное сопротивление равно сумме отдельных резисторов. При параллельном соединении напряжение на каждом резисторе одинаково, а обратное эквивалентное сопротивление равно сумме обратных значений для всех параллельных резисторов.В статьях резисторы параллельно и последовательно приводится подробное описание примеров расчета. Для решения еще более сложных сетей могут быть использованы схемы законов Кирхгофа.

Измерить электрический ток (шунтирующий резистор)

Электрический ток можно рассчитать путем измерения падения напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением, который последовательно соединен со схемой. Ток рассчитывается по закону Ома. Это называется амперметром или шунтирующим резистором.Обычно это высокоточный манганиновый резистор с низким значением сопротивления.

Резисторы для светодиодов

Для работы светодиодных светильников

требуется определенный ток. Слишком низкий ток не загорится светодиодом, в то время как слишком большой ток может выгореть устройство. Поэтому они часто связаны последовательно с резисторами. Они называются балластными резисторами и пассивно регулируют ток в цепи.

Резистор двигателя вентилятора

В автомобилях система вентиляции воздуха приводится в действие вентилятором, который приводится в действие двигателем вентилятора.Специальный резистор используется для управления скоростью вентилятора. Это называется резистором двигателя вентилятора. Различные конструкции используются. Одна конструкция представляет собой серию проволочных резисторов разных размеров для каждой скорости вращения вентилятора. Другой дизайн включает в себя полностью интегральную схему на печатной плате.

,

Как правильно выбрать резистор | ОРЕЛ

Планируете начать свой первый проект программного обеспечения для проектирования печатных плат? Есть масса компонентов, которые вы в конечном итоге будете использовать, но ни один из них не сможет победить печально известный из них — простой резистор. Если вы когда-либо смотрели на печатную плату, вы обнаружите, что резисторы повсюду, управляют током и заставляют светиться эти светодиоды. Но что именно представляет собой резистор, как он работает и как в мире вы выбираете правильный для своего первого проекта по дизайну печатной платы? Не бойтесь, мы покрываем вас всем, что вам может понадобиться знать.

Итак … Что такое резистор?

Резисторы

являются одним из нескольких пассивных электрических компонентов, и их работа относительно проста, но жизненно важна — создает сопротивление в потоке электрического тока. Вы когда-нибудь видели светодиод? Это стало возможным благодаря надежному резистору. Поместив резистор позади светодиода в цепи, вы получите все яркие огни, ничего не перегорая!

Значение резистора — это его сопротивление, измеренное в Ом (Ом). Если вы когда-либо проходили курс базовой электроники в прошлом, то они, вероятно, вникли в закон Ома.Вы будете снова и снова использовать Закон Ома при работе с резисторами.

ohms-law

Закон Ома, единственная формула, чтобы управлять ими всеми, когда дело доходит до выяснения сопротивления.

Найти символ резистора на схеме очень просто. Международный символ представляет собой стандартную прямоугольную форму, но американский стандарт имеет зигзагообразную линию, которая облегчает его идентификацию. Независимо от формы, оба стиля имеют набор терминалов, соединяющих концы.

us-eu-resistors

Вот американский резистор (слева) и международный резистор (справа), которые вы найдете на любой схеме.

Какие резисторы есть?

Существует множество резисторов, которые делятся на две категории — тип конструкции и материал сопротивления. Давайте покроем оба:

Тип конструкции

Фиксированные резисторы — Как видно из названия, эти резисторы имеют фиксированное сопротивление и допуск независимо от любых изменений температуры, освещенности и т. Д.

fixed-resistors

Переменные резисторы — Эти детали имеют изменяемое сопротивление.Потенциометр является отличным примером, у которого есть циферблат, который можно повернуть для увеличения или уменьшения сопротивления. Другие переменные резисторы включают тримбот и реостат.

variable-resistors

Физические резисторы качества — Эти резисторы похожи на хамелеонов и могут изменять свое сопротивление в зависимости от различных физических свойств, включая температуру, уровни освещенности и даже магнитные поля. Резисторы физического качества включают термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

photoresistor-thermistor

Материал Сопротивления

Резисторы также можно разбить на фактический материал, из которого они сделаны, что оказывает огромное влияние на то, как они сопротивляются электрическому току. Эти материалы включают в себя:

  • Углеродный состав
  • Карбоновая пленка
  • Металлическая пленка
  • Толстая и тонкая пленка
  • Фольга
  • проволочная намотка

Углеродная композиция — это старая технология, которая существует уже давно и производит резистор с низкой степенью точности.Вы все еще найдете их для использования в приложениях, где возникают импульсы высокой энергии.

carbon_film_resistor

Старый резистор из углеродной пленки, все еще используемый, когда точность не имеет значения. (Источник изображения)

Из всех типов материалов резисторов проволочные ранения являются самыми старыми из всех, и вы все равно найдете их в использовании, когда вам необходимо точное сопротивление для приложений с высокой мощностью. Эти древние резисторы широко известны своей надежностью даже при низких значениях сопротивления.

wire-wound-resistor

Резистор с проволочной обмоткой, самый старый и самый точный из имеющихся резисторов.( Источник изображения)

В настоящее время резисторы из металла и оксида металла являются наиболее широко используемыми, и они лучше обеспечивают стабильные допуски и сопротивление, а также меньше подвержены влиянию изменений температуры.

metal-oxide-resistor

Наиболее широко используемый металлооксидный резистор обеспечивает стабильные допуски и сопротивление. (Источник изображения)

Как вы можете использовать резисторы?

Вы найдете резисторы, используемые во многих приложениях, помимо сопротивления электрическому току.Другие приложения включают в себя деление напряжения, генерирование тепла, согласование и нагрузку в цепях, управление усилением и устранение временных ограничений. В более практичных приложениях вы найдете большие резисторы, используемые для питания электрических тормозов в поездах, что помогает высвободить всю накопленную кинетическую энергию.

meter-magnetic-brake

Это серьезное сопротивление, проверьте тормоза этого поезда, которые выделяют накопленную кинетическую энергию.

Вот некоторые другие интересные приложения, для которых используется универсальный резистор:

  • Измерение электрического тока — Вы можете измерить падение напряжения на прецизионном резисторе, который имеет известное сопротивление, когда он подключен к цепи.Это рассчитывается с использованием закона Ома.
  • Питание светодиодов — Слишком большой ток светодиодов сожжет этот красивый свет. Подключив резистор за светодиодом, вы можете контролировать, какой ток светодиод получает для поддержания света.
  • Питание двигателей вентилятора — Эта система вентиляции в вашем автомобиле приводится в действие двигателем вентилятора, а специальный резистор используется для управления скоростью вентилятора. Этот тип резисторов называется, что неудивительно, резистором двигателя вентилятора!

blower-motor-resistor

Резистор двигателя вентилятора, удерживающий весь этот воздух в вашем автомобиле.

Как измеряется резистор?

Значение, которое вы увидите снова и снова, — это сопротивление. Это значение отображается по-разному, и в настоящее время существует два стандарта для измерения того, как сопротивление отображается с помощью цветовых маркеров или кодов SMD.

Цветовая кодировка

Возможно, вы знакомы с системой цветового кодирования, если вы когда-либо возились с макетом. Этот метод был изобретен в 1920-х годах, а значения сопротивления и допуска отображаются несколькими цветными полосами, нарисованными на корпусе резистора.

different-color-bands-resistor

Обратите внимание, что все цветные полосы на этих резисторах различны, что придает им уникальное значение сопротивления и допуска.

Большинство резисторов, на которые вы смотрите, будут иметь четыре цветные полосы. Вот как они разбиваются:

  • Первые две полосы определяют первичные цифры значения сопротивления.
  • Третья полоса определяет коэффициент умножения, который даст значение сопротивления.
  • И, наконец, четвертая полоса дает вам значение допуска.

Все разные цвета на резисторе соответствуют разным номерам. Вы можете использовать удобный калькулятор кодов цвета резистора, чтобы быстро определить эти значения в будущем. Если вы больше разбираетесь в визуальных способностях, вот отличное видео, которое мы нашли и показывающее, как разобраться в цветовом кодировании:

SMD Резисторы

smd-resistors-text

Не каждый резистор является достаточно большим, чтобы его можно было идентифицировать с помощью цветовой кодировки, особенно при использовании устройств для поверхностного монтажа или SMD.Для компенсации меньшего пространства резисторам SMD присваивается числовой код. Если вы посмотрите на современную печатную плату, вы заметите, что резисторы SMD также имеют одинаковый размер. Это помогает стандартизировать производственный процесс с помощью этих быстровозводительных машин.

smd-resistor-code-chart

Как прочитать число поверх резисторов SMD.

Как правильно выбрать резистор

Хорошо, время для самой важной части, узнавая, как точно определить, какой тип резистора вам нужен для вашего первого проекта PCB.Мы разбили это на три простых шага, которые включают в себя:

  1. Расчет необходимого сопротивления
  2. Расчет номинальной мощности
  3. И, наконец, выбор резистора на основе этих двух значений

Шаг 1 — Расчет вашего сопротивления

Здесь вы будете использовать закон Ома для расчета вашего сопротивления. Вы можете использовать одну из стандартных формул ниже, когда ваше напряжение и ток известны.

v=ir

Шаг 2 — Расчет номинальной мощности

Далее, вам нужно выяснить, сколько энергии понадобится вашему резистору для рассеивания.Это можно рассчитать по следующей формуле:

p=v2/r

В этой формуле P — ваша мощность в ваттах, V — падение напряжения на резисторе, а R — сопротивление резистора в омах. Вот краткий пример того, как эта формула будет работать в действии:

power-rating-circuit

Простая схема, чтобы продемонстрировать, как рассчитать номинальную мощность.

В приведенной выше схеме у нас есть светодиод с напряжением 2 В, резистор со значением 350 Ом и блок питания, который дает нам 9 В.Так сколько энергии будет рассеиваться в этом резисторе? Давайте добавим это. Сначала нужно найти падение напряжения на резисторе, которое составляет 9 В от батареи и 2 В от светодиода, поэтому:

 9 В - 2 В = 7 В 

Затем вы можете включить всю эту информацию в вашу формулу:

 P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0,14 Вт 

Шаг 3 — Выбор резистора

Теперь, когда у вас есть значения сопротивления и номинальной мощности, пришло время выбрать фактический резистор у распределителя компонентов.Мы всегда рекомендуем придерживаться стандартных резисторов, которые будут иметься в наличии у каждого дистрибьютора. Использование стандартных типов резисторов значительно облегчит вашу жизнь, когда придет время. Среди трех поставщиков твердых компонентов, из которых вы можете найти некоторые качественные, можно назвать Digikey, Mouser и Farnell / Newark.

Сопротивление в этом сильное

Итак, все, что вам, возможно, когда-либо понадобится знать об резисторах для вашего первого проекта PCB.Резисторы обладают такой универсальностью, и вы обнаружите, что используете их снова и снова в каждом проекте электроники, который вам нравится. В следующий раз, когда вам нужно будет выбрать резистор, запомните простой трехэтапный процесс — рассчитайте свое сопротивление, затем номинальную мощность, а затем найдите поставщика!

Теперь, прежде чем вы начнете создавать свои собственные символы резисторов и следы в программном обеспечении для проектирования печатных плат, не будет ли проще, если они уже сделаны для вас? Они уже есть! Проверьте огромное количество бесплатных библиотек деталей, доступных только в EAGLE.Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня.

,
Типы, использование, детали »Электроника Примечания

Резисторы

являются одним из наиболее широко используемых компонентов в электронных схемах. Существует множество различных типов резисторов, имеющих разные свойства и по-разному используемых в разных цепях.


Учебное пособие по резисторам

Включает:

Обзор резисторов Углеродный состав Карбоновая пленка Металлооксидная пленка Металлическая пленка Проволочный SMD резистор MELF резистор Переменные резисторы Светозависимый резистор термистор варистор Цветовые коды резисторов Маркировка и коды резисторов SMD Технические характеристики резисторов Где и как купить резисторы Стандартные значения резисторов и серия E


Резисторы всех типов используются в огромных количествах в производстве электронного оборудования.На самом деле резистор, вероятно, является наиболее распространенным типом электронного компонента, используемого в электрических и электронных схемах.

Существует большое количество различных типов резисторов, которые можно купить и использовать. Свойства этих разных резисторов различаются, и это помогает получить правильный тип резистора для любой данной конструкции, чтобы обеспечить наилучшую производительность.

Хотя многие резисторы будут работать в различных приложениях, в некоторых случаях может быть важен тип резистора.Соответственно, необходимо знать о различных типах резисторов и о том, в каких приложениях можно использовать резисторы каждого типа.

Selection of various types of fixed leaded resistors Выбор постоянных свинцовых резисторов или различных типов

Что такое резистор?

Резисторы

используются практически во всех электронных схемах и многих электрических. Резисторы, как следует из их названия, противостоят потоку электричества, и эта функция является ключевой для работы большинства цепей.

Примечание по сопротивлению:

Сопротивление является одним из ключевых факторов, используемых в электрических и электронных схемах.Сопротивление — это свойство материалов противостоять потоку электричества, и оно регулируется законом Ома.

Подробнее о Сопротивление.

Для резисторов используются два основных символа цепи. Самый старый из них все еще широко используется в Северной Америке и состоит из зубчатой ​​линии, представляющей провод, используемый в резисторе. Другой символ цепи резистора представляет собой маленький прямоугольник, и его часто называют международным символом резистора, и он более широко используется в Европе и Азии.

Resistor circuit symbols Символы цепи резистора

Единицей или сопротивлением является Ом, и значения резисторов можно увидеть в кавычках в терминах Ом — Ом, тысяч Ом или килограмм — кОм и миллионы Ом, Мом, МОм. При написании на схемах можно увидеть значения, например, 10 кОм, что означает 10 кОм или 10 кОм. Знак Омега часто опускается, а десятичная точка заменяется на множитель: например, 1R5 будет 1,5 Ом, 100R — 100 Ом, 4k7 — 4,7 кОм, 2M2 — 2,2 МОм и так далее.

Есть много разных типов резисторов.Некоторые предназначены для специальных применений, таких как использование в качестве переменных резисторов, другие используются для ограничения перенапряжений, в то время как другие обеспечивают переменное сопротивление в зависимости от температуры. Все эти характеристики могут быть использованы.

Однако для фиксированных резисторов существуют разные характеристики, которые необходимо учитывать.

Несмотря на то, что фактическое сопротивление компонента имеет первостепенное значение, другие характеристики также должны быть приняты во внимание. Рассеиваемая мощность, шум, индуктивность, термическая стабильность и ряд других характеристик могут влиять на работу цепи, в которой используется резистор.

Различные материалы и различные структуры в резисторе могут оказать существенное влияние. Соответственно, при выборе резистора, который необходимо использовать, эти характеристики также должны быть приняты во внимание.

Основные различия типов резисторов

Первыми основными категориями, в которые могут быть установлены различные типы резисторов, является то, являются ли они фиксированными или переменными. Эти различные типы резисторов используются для различных применений:

  • Фиксированные резисторы: Фиксированные резисторы, безусловно, являются наиболее широко используемым типом резисторов.Они используются в электронных схемах, чтобы установить правильные условия в цепи. Их значения определяются на этапе проектирования схемы, и их никогда не нужно менять для «настройки» схемы. Существует много разных типов резисторов, которые можно использовать в разных обстоятельствах, и эти разные типы резисторов более подробно описаны ниже.
  • Переменные резисторы: Эти резисторы состоят из фиксированного резисторного элемента и ползунка, который касается основного резисторного элемента.Это дает три соединения с компонентом: два связаны с фиксированным элементом, а третий является ползунком. Таким образом, компонент действует как переменный потенциальный делитель, если используются все три соединения. Можно подключить к ползунку и одному концу резистор с переменным сопротивлением.
    Carbon film preset potentiometer with a single turn adjustment Предварительно установленный потенциометр для углеродной пленки Переменные резисторы и потенциометры широко используются для всех форм управления: — все, от регуляторов громкости на радио и слайдерах в аудиомикшерах, до множества областей, где требуется переменное сопротивление.
    Potentiometer & variable resistor Потенциометр и переменный резистор Строго говоря, потенциометр — это компонент, в котором имеется фиксированный резистор с ползунком, который обеспечивает разделение потенциала от напряжения в верхней части. Переменный резистор фактически такой же, но с ползунком, связанным с одним концом резистора, так что он обеспечивает истинное переменное сопротивление.

Типы фиксированных резисторов

Существует несколько различных типов фиксированных резисторов:

  • Состав углерода: Резистор состава углерода — это тип резистора, который когда-то был очень распространенным — это был основной тип резистора, но теперь он используется редко, потому что новые виды резисторов обеспечивают лучшую производительность, они меньше, а также дешевле.

    Резисторы из углеродной композиции получают путем смешивания углеродных гранул со связующим, который затем превращают в небольшой стержень. Этот тип резистора был большим по современным стандартам и страдал от большого отрицательного температурного коэффициента.
    Carbon composition resistor Резисторы также страдали от больших и неустойчивых необратимых изменений сопротивления в результате нагрева или старения. В дополнение к этому гранулированный характер углерода и связующего вещества приводит к высоким уровням шума, создаваемого при протекании тока.


  • Углеродная пленка: Этот тип резистора был введен в первые годы транзисторной технологии, когда уровни мощности имели тенденцию к снижению.
    Carbon film resistor showing the body & colour code rings. Карбоновый резистор Углеродный пленочный резистор формируется путем «растрескивания» углеводорода на керамическом каркасе. Полученная осажденная пленка имела свое сопротивление, установленное путем разрезания спирали в пленку. Это сделало эти резисторы высокоиндуктивными и малопригодными для многих радиочастотных применений.Они показали температурный коэффициент от -100 до -900 частей на миллион на градус Цельсия. Углеродная пленка защищена либо конформным эпоксидным покрытием, либо керамической трубкой.
  • Металлооксидный пленочный резистор: Этот тип резисторов в настоящее время является наиболее широко используемой формой резисторов. Вместо использования углеродной пленки этот тип резистора использует пленку оксида металла, нанесенную на керамический стержень. Как и в случае с углеродной пленкой, сопротивление можно регулировать, обрезая спиральную канавку в пленке.Снова пленка защищена с помощью конформного эпоксидного покрытия. Этот тип резистора имеет температурный коэффициент около + или — 15 частей на миллион на градус Цельсия, что значительно превосходит характеристики любого углеродного резистора. Кроме того, резисторы этого типа могут поставляться с гораздо меньшим допуском, 5% или даже 2% стандартно, с 1% доступными версиями. Они также демонстрируют намного более низкий уровень шума, чем резисторы углеродного типа, однако они в основном были заменены, но он металлический пленочный резистор.
  • Металлический пленочный резистор: Металлический пленочный резистор очень похож на металлооксидный пленочный резистор. Визуально это очень похоже, и производительность также сопоставима. Вместо использования металлооксидной пленки этот тип резистора использует металлическую пленку, как видно из названия. Можно использовать металлы, такие как никелевый сплав.
    Metal film resistor Резистор из металлической пленки Металлический пленочный резистор является типом, который наиболее широко используется, когда требуется свинцовый резистор.
  • Резистор с проволочной обмоткой: Этот тип резистора обычно предназначен для применений с высокой мощностью. Эти резисторы изготавливаются путем намотки провода с более высоким, чем обычно, сопротивлением (провод сопротивления) на формирователь.

    Более дорогие сорта намотаны на керамический формирователь и могут быть покрыты стекловидной или силиконовой эмалью. Этот тип резистора подходит для высоких мощностей и демонстрирует высокий уровень надежности при высоких мощностях наряду со сравнительно низким уровнем температурного коэффициента, хотя это будет зависеть от ряда факторов, включая первый, используемый провод и т. Д.Поскольку проволочные резисторы часто предназначены для применений с высокой мощностью, некоторые разновидности спроектированы так, чтобы их можно было установить на радиатор, чтобы обеспечить рассеивание мощности на металлоконструкции, чтобы ее можно было отвести.

    Ввиду своей намотки они не подходят для работы на низких частотах, хотя при намотке частей резистивного провода в разные стороны индуктивность можно несколько уменьшить.


  • Резисторы для поверхностного монтажа: Технология поверхностного монтажа, SMT в настоящее время является основным форматом, используемым для электронных компонентов.Их проще использовать в автоматизированном производстве, и они способны обеспечить очень высокий уровень производительности. В резисторах SMT используются технологии, аналогичные другим формам, но в формате поверхностного монтажа.

Другие типы резисторов

Хотя большинство резисторов являются стандартными фиксированными или переменными резисторами, существует ряд других типов резисторов, которые используются в некоторых более нишевых или специализированных приложениях.

  • Зависимый от света резистор / фоторезистор: Зависимые от света резисторы или фоторезисторы меняют свое сопротивление в зависимости от уровня освещенности.Они используются во многих применениях датчиков и во многих случаях обеспечивают очень экономичное решение.

    Image of a typical leaded light dependent resistor, LDR or photoresistor showing the resistive element Типичный свинцовый светозависимый резистор Светозависимые резисторы отстают во времени, необходимом для реагирования на световые изменения, но они дешевы и просты в использовании.


  • Термистор: Как видно из названия, термисторы являются термочувствительными резисторами. Сопротивление термистора зависит от температуры.Некоторые из них имеют отрицательный температурный коэффициент, термисторы NTC, в то время как другие имеют положительный температурный коэффициент, термисторы PTC.
  • Варистор: Варисторы доступны в нескольких вариантах. По существу, эти электронные компоненты меняют свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения, и в результате они находят применение для защиты от скачков и скачков напряжения. Часто их можно увидеть описанными как Movistors, что является сокращением слов M и т. Д. O xide V ar istor .

    Selection of leaded varistors Подбор этилированных варисторов Варисторы — это устройства, которые широко используются в сетевых удлинителях с защитой от перенапряжения или переходных процессов и используются для защиты компьютеров. Следует помнить, что каждый раз, когда варистор получает всплеск, его свойства изменяются незначительно.


Хотя резисторы можно рассматривать как простые электронные компоненты для использования, существует ряд параметров, которые необходимо учитывать при выборе правильного типа резистора.Параметры помимо просто сопротивления важны. Выдерживаемое напряжение, рассеиваемая мощность и фактический тип самого резистора оказывают влияние на производительность. При наличии различных типов резисторов необходимо выбрать правильный тип для любого конкретного применения. Таким образом, лучшая производительность может быть гарантирована.

Больше электронных компонентов:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды транзистор Фототранзистор FET Типы памяти тиристор Соединители РЧ разъемы Клапаны / Трубы батареи Выключатели Реле
Вернуться в меню компонентов., ,

Что такое резистор

Что такое резистор и резисторные расчеты.

Что такое резистор

Резистор — это электрический компонент, который уменьшает электрический ток.

Способность резистора уменьшать ток называется сопротивлением и измеряется в единицах Ом (символ: Ω).

Если мы проведем аналогию с потоком воды через трубы, резистор представляет собой тонкую трубу, которая уменьшает поток воды.

закон Ома

Ток резистора I в амперах (A) равен напряжению резистора V в вольтах (V)

, деленное на сопротивление R в Ом (Ом):

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна току резистора I в амперах (A)

В

раз больше напряжения резистора В, В (В):

P = I × V

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна квадратному значению тока резистора I в амперах (A)

В

раза больше сопротивления резистора R в Ом (Ом):

P = I 2 × R

Потребляемая мощность резистора P в Вт (Вт) равна квадратному значению напряжения резистора В В (В)

, деленное на сопротивление резистора R в Ом (Ом):

P = В 2 / R

Резисторы параллельно

Общее эквивалентное сопротивление параллельных резисторов R Всего определяется по:

Таким образом, когда вы добавляете резисторы параллельно, общее сопротивление уменьшается.

Резисторы в серии

Общее эквивалентное сопротивление резисторов серии R всего это сумма значений сопротивления:

R всего = R 1 + R 2 + R 3 + …

Таким образом, при последовательном добавлении резисторов общее сопротивление увеличивается.

Размеры и материал влияет на

Сопротивление R в омах (Ом) резистора равно удельному сопротивлению ρ в ом-метрах (Ом ∙ м), умноженных на длину резистора l в метрах (м), деленную на площадь поперечного сечения резистора A в квадратных метрах (м 2 ):

Резистор, изображение

Символы резисторов

Резистор цветовой код

Сопротивление резистора и его допуск обозначены на резисторе полосами цветового кода, которые обозначают значение сопротивления.

Существует 3 типа цветовых кодов:

  • 4 полосы: цифра, цифра, множитель, допуск.
  • 5 полос: цифра, цифра, цифра, множитель, допуск.
  • 6 полос: цифра, цифра, цифра, множитель, допуск, температурный коэффициент.
Расчет сопротивления 4-х полосного резистора

R = (10 × цифра 1 + цифра 2 ) × множитель

Расчет сопротивления 5 или 6 полосного резистора

R = (100 × цифра 1 + 10 × цифра 2 + цифра 3 ) × множитель

Типы резисторов

Потенциометр Резисторы SMT / SMD
Переменный резистор Переменный резистор имеет регулируемое сопротивление (2 клеммы)
Потенциометр имеет регулируемое сопротивление (3 клеммы)
Фоторезистор Уменьшает сопротивление при воздействии света
Силовой резистор Силовой резистор используется для цепей большой мощности и имеет большие габариты.
Поверхностный монтаж

(SMT / SMD) резистор

имеют небольшие размеры. Резисторы монтируются на поверхность на печатной плате (PCB), этот метод быстрый и требует небольшой площади платы.
Резисторная сеть Резисторная сеть — это микросхема, содержащая несколько резисторов с одинаковыми или разными значениями.
Углеродный резистор
Чип резистор
Металлооксидный резистор
Керамический резистор

Резистор

В цифровых цепях подтягивающий резистор представляет собой обычный резистор, который подключен к источнику высокого напряжения (например,g + 5 В или + 12 В) и устанавливает уровень входа или выхода устройства на «1».

Подтягивающий резистор устанавливает уровень на «1», когда вход / выход отключен. Когда вход / выход подключен, уровень определяется устройством и перекрывает нагрузочный резистор.

Резистор понижающий

В цифровых цепях понижающий резистор — это обычный резистор, который подключен к земле (0 В) и устанавливает уровень входа или выхода устройства на «0».

Понижающий резистор устанавливает уровень на «0», когда вход / выход отключен.Когда вход / выход подключен, уровень определяется устройством и перекрывает понижающий резистор.

Электрическое сопротивление ►


См. Также

,

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *